Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг - Пташне М.
ISBN 5-03-000854-3
Скачать (прямая ссылка):
участков несколько различаются, и все они имеют разное сродство к репрессору и Сго.
Ни один из операторных участков X не обладает идеальной симметрией, и если бы мы знали последовательность только одного из них, например 0R 2, симметрия вообще не бросилась бы в глаза. Но если разделить каждый операторный участок на две половины, а затем совместить их, как это сделано в табл, 2.2, вырисовывается совершенно отчетливая картина. В таблице указано, с какой частотой каждое из оснований встречается в каждом положении. Консенсус-последовательность1* половины участка связывания, записанная в двухцепочечном виде, имеет вид
TATCACCGC
ATAGTGGC
Каждый операторный участок более или менее сходен со следующей симметричной последовательностью, которая содержит две консенсус-половины и имеет ось симметрии, про-
Консенсус-последовательности получают, помещая в каждой позиции буквы, наиболее часто встречающиеся в этом месте.-Прим. ред.
44
Таблица 2 2 12 половин участков связывания
Х-операторов
Операторный 1 2 3 4 5 6 7 8 9
участок
т А Т С А С с с С
ОН т А С С А с т с
ок1 т А т С А с с с С
т А с с Т с т с
0,2 т А т с т с т G
с А А с А с с G С
f--\ э т А Т с А с с G С
А А С с А т с т
Or 2 Т А А с А с с G т
С А А с А с G С
Or3 т А Т с А с с G с
т А Т с С с т Т
Консенсус- Тч А,2 Тб Си А, Си с Сч С,
последователь С2 Сз Т 2 Т, Т4 Ti Т,
ность А, Аз с, С, С,
Все шесть полных участков, приведенных в табл 2 1, представлены здесь в виде двух половин Записана только одна цепь каждой половины Первая строчка в настоящей таблице соответствует верхней цепи левой половины участка в табл 2 1, прочитанной слева направо, вторая строка нижней цепи правой половины участка в табл 2 1, прочитанной справа налево Положения оснований в операторе пронумерованы В нижней части таблицы указано, сколько раз каждое основание встречается в данном положении В положение 9 половины участка можно в каждом случае поставить одно из двух оснований
ходящую через центральную пару оснований (выделена цветом):
TATCACCG CCGGTG АТА ATAGTGGCGGCCАСТАТ
Последовательность оснований каждого операторного участка должна иметь характерный «рисунок» расположения функциональных групп, который узнают репрессор и Сго. Кроме того, эти белки должны различать операторные участки, чтобы обеспечить нужный порядок связывания в зависимости от сродства, как описано в гл. 1. Ниже мы рассмотрим структуры репрессора и Сго, которые узнают эти последовательности.
45
Репрессор
Во введении мы уже отмечали, что белковые молекулы складываются определенным образом в зависимости от их аминокислотной последовательности. Хотя цепочки с разной аминокислотной последовательностью обычно принимают разную форму, некоторые простые способы укладки повторяются во многих белках. Один из таких общих способов укладки белков -а-спираль.
Как показано на рис. 2.3, а-спираль образуется При закручивании цепочки аминокислот. Важное различие между а-спиралью и двойной спиралью ДНК состоит в том, что в
Рис. 2.3. Цепь аминокислот в развернутом виде и в виде а-спирали. Боковые цепи Rl, R2 и т.д. различаются для всех 20 аминокислот. В а-спирали эти боковые цепи выступают из остова, который изображен на рисунке в виде цилиндра. Один виток спирали состоит из 3,6 аминокислотных остатков.
желобок желобок
Рис. 2.4. а-Спираль, располагающаяся в большом желобке молекулы ДНК. Боковые цепи, выступающие из а-спирали (они здесь не показаны), доходят до краев большого желобка.
46
белке остов молекулы расположен внутри структуры, а характерные для каждого аминокислотного остатка группы, боковые цепи, выступают наружу.
На рис. 2.4 показано, насколько хорошо а-спираль соответствует большому желобку ДНК. Функциональные группы на поверхности а-спирали располагаются таким образом, чтобы иметь возможность взаимодействовать (контактировать) с химическими группами пар оснований ДНК, выступающими в желобок.
Чтобы понять, как Л-реп рессор использует а-спираль для узнавания оператора, мы должны рассмотреть структуру репрессора более подробно, представив ее не в виде гантели, как это было сделано в гл. 1, а иначе. В соответствии с рис. 2.5 амино-концевой домен репрессора складывается в пять последовательных а-спиральных участков (детальная структура остальной части молекулы неизвестна). а-Спираль 3 лежит на поверхности молекулы, это и есть «узнающая» спираль репрессора.
Рис. 2,5 Репрессор фага X. Пять а-спиралей, которые входят в состав аминоконцевого домеяа репрессора, соединяются между собой аминокислотными цепочками. Спираль 1 расположена в непосредственной близости от амино-конца белковой молекулы. Структура сегментов, соединяющих а-спирали, и карбокси-концевого домена неизвестна.
